(UFES/2010) O efeito Doppler é uma modificação na frequência detectada por um observador, causada pelo movimento da fonte e/ou do próprio observador. Quando um observador se aproxima, com velocidade constante, de uma fonte de ondas sonora em repouso, esse observador, devido ao seu movimento, será atingido por um número maior de frentes de ondas do que se permanecesse em repouso.
Considere um carro trafegando em uma estrada retilínea com velocidade constante de módulo 72 km / h. O carro se aproxima de uma ambulância em repouso à beira da estrada. A sirene da ambulância está ligada e opera com ondas sonoras de comprimento de onda de lambda=50 cm. A velocidade de propagação do som no local é v=340 m / s.
a) Calcule a frequência do som emitido pela sirene da ambulância.
b) Calcule a frequência detectada pelo motorista do carro em movimento.

Passo 1

O enunciado trata do efeito Doppler para observador se aproximando de fonte sonora em repouso. Vamos precisar das fórmulas: para a frequência emitida pela sirene fs = v/lambda e para a frequência detectada pelo observador em movimento f' = l(v + vor)/v ;fs.

Passo 2

Primeiro convertemos o comprimento de onda para metros: lambda = 50 cm = 0,5 m. A frequência emitida pela sirene é
fs = vlambda = 340 m/s0,5 m = 680 Hz

Passo 3

Em seguida convertemos a velocidade do carro: 72 km/h = 20 m/s. Aplicando a fórmula do Doppler para observador móvel que se aproxima da fonte:
$$f

Resposta

(a) 680 Hz (b) 720 Hz

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